Star Formation of Merging Disk Galaxies with AGN Feedback Effects
利用数值流体动力学程序,我们进行了各种理想化的星系合并模拟,以研究两个合并的盘状星系的恒星形成(SF)。我们的模拟包括气体吸积到超大质量黑洞和活动星系核(AGN)的反馈。通过比较活动星系核的模拟与那些没有活动星系核,我们试图了解活动星系核的反馈效应是显着的。通过70次模拟,我们研究了在不同质量比、倾角、轨道、星系结构和形态的星系并合中,活动星系核效应对SF的影响。使用这些合并模拟活动星系核的反馈,我们测量合并驱动的SF使用的爆发效率参数引入Cox等人。我们证实了以前的研究,在星系合并,活动星系核抑制SF更有效地比孤立的星系。然而,我们还发现,活动星系核对SF的影响是在大合并比在小合并。在小合并的模拟与不同的主要膨胀,总的比例,合并驱动的SF的膨胀分数的影响减少,由于活动星系核的反馈。我们创建模型的Sa,Sb和Sc型星系和比较它们的SF属性,而进行合并。在目前的AGN处方中,合并驱动的SF的差异并不像最近的Kaviraj观察研究那样明显。我们讨论这种差异的影响。
2017-07-24 astro-ph.GA
Galaxy Mergers Drive Shocks: an Integral Field Study of GOALS galaxies
我们提出了一个积分场光谱研究的辐射冲击在27个附近的超亮和明亮的红外星系(U/LIRG)从大天文台全天LIRG调查,一个子集的修订亮星系样本。我们对来自宽场光谱仪(WiFeS)的解析光谱数据的分析集中在确定发射线气体的详细性质上,包括对多组分发射线轮廓的仔细处理。从光谱拟合得到的信息被用来映射气体的运动学,电离辐射源和反馈存在于每个系统中。作为合并阶段的函数跟踪所得到的属性。使用发射线通量比和速度色散,我们发现证据,广泛的,扩展的冲击激发在许多本地U/LIRGs。随着合并的进行,这些低速激波成为光学发射谱线中越来越重要的组成部分。我们发现,在我们的样本中,在最后阶段的合并中,冲击可能占Hα光度的一半。我们讨论了一些可能的影响,我们的结果,并考虑在我们的样品中的光谱活动星系核的存在和影响。
2015-09-28 astro-ph.GA
The merger-driven evolution of massive early-type galaxies
早型星系(ETG)的结构和运动学性质的演化、它们的标度关系以及它们的恒星金属丰度和年龄包含了关于这些系统的聚集历史的宝贵信息。我们目前的ETGs恒星质量-速度色散关系的演变的结果,特别关注的一些选择标准用于定义ETGs的影响。我们还试图阐明的作用,在原位和异地恒星星族在大规模ETG,提供了一个可能的解释所观察到的金属丰度分布。
2020-06-09 astro-ph.GA
SIRIUS Project. IV. The formation history of the Orion Nebula Cluster driven by clump mergers
猎户座星云团(ONC)是理解星团形成的一个很好的例子。最近的研究表明,ONC具有三个不同的年龄群体和速度频散的各向异性,这是了解ONC形成历史的关键特征。在这项研究中,我们进行了光滑粒子流体力学/ $N$体模拟恒星团簇形成从湍流分子云。在这个模拟中,恒星轨道积分使用高阶积分器没有引力软化,因此,我们可以跟踪星团的碰撞演化。我们发现,层次结构的形成导致了在ONC中观察到的情节性恒星形成。在我们的模拟中,星团的演化是由于子块的合并。合并将冷气体与团块一起带入正在形成的星团。这增强了星团中心的恒星形成。星团中心稠密的冷气体继续形成恒星,直到最后一次。这解释了ONC中观测到的最年轻恒星的紧凑分布。子团合并也有助于各向异性的速度色散和逃逸星的形成。然而,各向异性消失0.5万年内。由于逃逸的存在,团簇合并后的维里比也随之增大。这些结果表明,ONC最近经历了集群合并。我们预测,大多数来自ONC的离家出走者已经被发现,但Walkaways还没有。
2022-05-31 astro-ph.GA
Evolution of Starburst Galaxies in the Illustris Simulation
在文献中有一个共识,即星暴星系是由相互作用事件触发的。然而,它仍然是一个悬而未决的问题,在何种程度上合并和非合并的相互作用在触发恒星爆发?在这项研究中,我们利用的Illustris模拟测试不同的触发机制可以影响星爆事件。我们研究恒星形成率,颜色和星暴星系的环境,以确定这是否可能是为什么我们在观测研究中目睹了星暴后种群的双峰性。此外,我们简要地测试淬火的程度,由于活动星系核反馈。从插图,我们选择了196个星暴星系在z = 0.15,并将它们分为合并后和合并前/骚扰驱动的星暴样本。我们发现,55%的样本没有经历合并在过去的2 Gyr。我们的两个样本都位于宇宙网的细丝区域内的低密度环境中,但是我们发现合并前/骚扰驱动的星爆比合并后驱动的星爆处于更高密度的环境中。我们还发现,合并前/骚扰星爆比合并后的星爆更红,这可能是由环境影响。然而,两者都产生强度相当的核恒星爆发。
2018-06-05 astro-ph.GA
The importance of minor-merger-driven star formation and black-hole growth in disk galaxies
我们使用SDSS条纹82经验量化的恒星质量和黑洞增长引发的局部螺旋(盘)星系的小合并。由于大的合并破坏了盘并产生了球状体,因此形态上受到干扰的螺旋体很可能是小合并的残余。扰动螺旋星系表现出增强的比恒星形成率(SSFRs),这种增强在“后期”形态类型的星系(有更多的气体和更小的凸起)中增加。通过将SSFR增强与螺旋在这种“增强”模式中花费的时间分数相结合,我们估计,在局部螺旋中,约40%的恒星形成是由小合并直接触发的。扰动螺旋也表现出更高的核吸积率,这意味着较小的合并提高了中央黑洞的增长率。然而,比吸积率显示出比SSFR中的增强更低,这表明恒星质量和黑洞增长之间的耦合在小合并驱动的情节是弱的。鉴于恒星形成的重要部分是由轻微的合并引发的,这种较弱的耦合可能有助于在螺旋中的恒星与黑洞质量关系中观察到的大的内在散射。将我们的结果与早期星系中的恒星形成相结合-这是次要合并驱动的,占恒星形成预算的约14%-表明局部宇宙中大约一半的恒星形成活动是由次要合并过程引发的。
2014-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bulge Formation via Mergers in Cosmological Simulations
最新一代的宇宙学模拟即将首次能够解决凸起的结构。因此,我们回顾了当前宇宙学模拟中的膨胀形成状态,并讨论了在不久的将来可以通过模拟器解决的开放性问题,特别关注合并驱动的膨胀增长。长期以来,人们一直认为星系合并会在盘状星系中产生经典的凸起。然而,在这种膨胀形成模型下,冷暗物质星系形成理论中的高合并率预测了比观察到的更多的经典膨胀。此外,对星系形成的模拟仍然普遍产生过于巨大的凸起。反馈提供了一个很有前途的途径,减少合并驱动的隆起增长保持高气体分数的星系和喷射低角动量气体驱动的星系中心。在回顾了迄今为止已发表的相关研究结果后,我们使用宇宙学模拟来探索反馈在合并过程中减少甚至防止凸起增长的能力。在矮星系中,合并实际上减少了星系中心的浓度,因为恒星形成的诱导爆发驱逐了低角动量物质。这一结果显示了反馈减少中心质量增长的潜力。然而,我们也证明了,这是非常困难的,目前的恒星反馈模型再现小隆起观察到更大的盘星系,如银河系。我们认为,反馈模型需要改进,或一个额外的反馈源,如活动星系核是必要的,以产生所需的外流。
2015-11-12 astro-ph.GA
Simulations of spin-driven AGN jets in gas-rich galaxy mergers
本研究利用AREPO代码模拟气体丰富星系并合,发现自旋驱动的AGN喷流产生大规模多相外流,抑制恒星形成,并为未来多信使观测双射电AGN提供预测。
2024-02-16 astro-ph.GA
Building the molecular cloud population: the role of cloud mergers
我们研究的物理驱动程序的缓慢分子云合并模拟银河系的星系在移动网格代码Arepo,并确定这些合并的质量分布和星系云人口的恒星形成效率的影响。我们发现,83%的合并发生在相对速度低于5 km/s的情况下,并且与大规模的原子气体流动有关,主要由(1)超新星爆炸引起的热电离气体膨胀气泡和(2)星系旋转驱动。这些合并的主要作用是将分子质量聚集成更高质量的云:合并占质量M > 2 x 10^6 Msun的云所含分子质量的50%以上。这些高质量的云有更高的密度,内部速度分散和瞬时恒星形成效率比他们的未合并,低质量的前体。因此,在我们模拟的星系中,平均瞬时恒星形成效率,其合并率仅为每百万年1%的云,比不包含合并的类似云群高出25%。
2022-12-02 astro-ph.GA
Merger-driven buildup of the $M_{\rm BH}$ - $M_*$ relation bridging high-$z$ overmassive black holes with the local relation
The University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物理与数学研究所(WPI));Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究通过蒙特卡洛模拟探讨并合驱动的黑洞-星系质量关系形成机制,发现并合频率和质量比影响散射度,强调高红移观测对参数约束的重要性。
2026-04-09 astro-ph.GA
The Environmental Switch in Black Hole Feeding: Bar-Driven vs. Merger-Driven Growth in IllustrisTNG50
Indian Institute of Science, Education and Research (IISER) Tirupati(印度科学教育与研究学院提鲁帕蒂分校);Department of Space, Platenary and Astronomical Science and Engineering, Indian Institute of Technology (IIT), Kanpur(坎普尔印度理工学院空间、行星与天文学科学与工程系)
本研究通过IllustrisTNG50模拟发现,环境因素通过调节棒形成时间与合并事件的关系,影响超大质量黑洞的增长模式,揭示了合并驱动与棒驱动在不同环境下的不同作用。
2026-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
NGC 7457: Evidence for merger-driven cylindrical rotation in disc galaxies
我们构建了NGC 7457的史瓦西轨道模型,NGC 7457被称为一个特殊的低质量透镜星系。我们的最佳拟合模型成功地恢复了该星系的大多数不寻常的运动学行为,其中,恒星的轨道分布主要是由温暖和热的轨道。重建的表面亮度的热组件匹配相当不错的光度凸起和重建的LOSVD地图的这一组成部分显示出明确的旋转围绕主要光度轴的星系。在没有占主导地位的冷分量的情况下,我们的模型的外部部分主要是由温暖的轨道,代表指数厚盘。我们的轨道分析还证实了在以前的观测研究中报告的中心存在一个反向旋转的轨道子结构。通过将我们的模型与各种模拟研究进行比较,并考虑到该星系的恒星运动学和种群特性,我们认为厚盘很可能是一个动态加热结构,通过具有近极初始倾角的卫星的相互作用和吸积形成。我们还建议合并驱动的过程作为最合理的方案来解释观察到的和动态模拟的NGC 7457的隆起的属性。我们的结论是,无论是高水平的圆柱形旋转和异常低的速度分散报告的NGC 7457最有可能的外部起源。因此,NGC 7457可以被认为是一个候选的合并驱动的柱旋转在缺乏一个强大的酒吧盘星系。
2019-07-08 astro-ph.GA
The Relation Between AGN and Host Galaxy Properties in the JWST Era: II. The merger-driven evolution of Seyferts at Cosmic Noon
本研究基于JWST多波段数据,扩展分析赛弗特星系形态,发现并合在遮蔽的亚类星体AGN演化中起关键作用,且X射线与中红外选AGN代表并合时间线上的不同阶段。
2025-10-14 astro-ph.GA
The EDGE-CALIFA Survey: Influence of Mergers on Radial Profiles of Star-Formation Properties
本研究基于EDGE-CALIFA巡天数据,分析33个孤立星系和34个不同并合阶段星系,发现并合非均匀增加分子气体比例,且恒星形成变化主要由效率驱动(并合阶段除外)。
2025-09-26 astro-ph.GA
Mergers Drive Structural Complexity but Not Starbursts in Lyman-$α$ Emitters at $3 < z < 4$: A JWST Spatially Resolved View
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Science(中国科学院大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室);College of Physical Science and Technology, Shenyang Normal University(沈阳师范大学物理科学与技术学院)
研究发现3 < z < 4的Lyman-α发射体中合并驱动结构复杂性,但未引发显著恒星爆发,通过JWST空间分辨分析揭示合并对LAEs特性的影响。
2026-02-05 astro-ph.GA
Star formation in galaxy interactions and mergers
本讲座回顾了在星系相互作用和合并中恒星形成的基本物理过程。相互作用和合并通常会导致强烈的恒星爆发,但星际气体物理学,大规模相互作用和活跃的恒星形成之间的联系是复杂的,尚未完全理解。有两个过程可以驱动星暴:气体的径向流入可以为核星暴提供燃料,触发的气体湍流和碎片可以在具有高密度气体的大质量星团中驱动更广泛的星暴。这两种模式当然都需要解释观测到的星爆合并的性质。一个特别的结果是,恒星形成的比例定律并不普遍,而是从静止的磁盘到恒星爆发合并而变化。高分辨率的流体动力学模拟被用来说明讲座。
2011-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The route to massive black hole formation via merger-driven direct collapse: a review
在本文中,我们回顾了一个新的方案,形成大规模的黑洞种子,依赖于多尺度的气体流入发起的合并的大规模的富含气体的星系在$z > 6$,气体已经达到太阳的组成。为探索我们的设想而进行的流体动力学模拟表明,在不到$10^5$年的时间里,合并残留物的核中会形成超大质量的、受引力束缚的气体盘,其质量为10亿太阳质量,大小为几个pc。这些恒星后来可能通过各种机制在其中心产生超大质量原恒星或超大质量恒星。此外,我们提出了一个新的分析模型,基于角动量输运的质量加载gravitoturbulent磁盘。这自然预示着,一个核盘吸积率超过$1000 M_{\odot}$ /年,如模拟中所见,是稳定的,对碎裂无关的金属。这与传统的直接坍缩方案不同,后者需要抑制无金属原星系中的气体冷却才能发生气体坍缩。如此高的吸积率反映了在$z < 10$出现的大质量晕中的高自由落体速度,并且自然地作为合并提供的有效角动量损失的结果而发生。我们讨论了我们的方案上观察到的人口的高Z类星体和它的演变,以较低的红移使用半分析星系形成模型的影响。最后,我们考虑了一个有趣的可能性,即不稳定盘中的次级气体流入可能通过广义相对论径向不稳定性直接驱动气体坍缩成超大质量黑洞。这种{ \it暗塌缩}路径可以产生引力波发射,通过未来的激光干涉仪空间天线(LISA)可以检测到。[摘要]
2018-03-16 astro-ph.GA
Kiloparsec-scale AGN Outflows and Feedback in Merger-Free Galaxies
最近的观测和模拟挑战了长期以来的范式,即合并是驱动星系和超大质量黑洞(SMBH)增长的主要机制,有利于非合并(长期)过程。在这个试点研究合并免费SMBH和星系的增长,我们使用凯克宇宙网络成像仪光谱观测检查四个低红移($0.043 < z < 0.073$)盘为主的“无凸起”星系托管发光AGN,假设是合并免费的。我们检测到蓝移扩大[OIII]排放流出在所有四个来源,其中\oiii / \hbeta ~比率显示电离的活动星系核。我们计算流出率的范围$0.12-0.7~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$,与速度的$675-1710~\rm{km}~\rm{s}^{-1}$,大径向范围的$0.6-2.4~\rm{kpc}$,和SMBH吸积率的$0.02-0.07~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$。我们发现,外流率,运动学,和能量注入率是典型的更广泛的人口低红移活动星系核,并超过星系逃逸速度的一个因素的$\sim30$的速度,这表明这些外流将通过活动星系核反馈产生重大影响。因此,如果合并驱动和非合并驱动的SMBH增长导致共同进化,这表明在两种情况下,共同进化是由反馈调节的。模拟发现,酒吧和旋臂可以驱动流入银河系中心的速度比我们的四个目标的合并SMBH吸积和流出率大一个数量级。因此,这项工作提供了进一步的证据表明,非合并过程是足够的燃料SMBH的增…
2021-08-11 astro-ph.GA
Hot Circumsingle Disks Drive Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nucleus Disks
活动星系核(AGN)周围的星系盘中的分级合并可能会产生二元黑洞(BBH)合并,特别是那些在对不稳定间隙中具有组分质量的黑洞。虽然嵌入BBH与活动星系核盘的相互作用通常被认为是促进合并,但最近的高分辨率流体动力学模拟挑战了这一假设。然而,这些模拟通常对气体热力学进行了简化处理。在这项工作中,我们模型的嵌入式BBH与一个简单的模型,保持一个增强的温度分布在每个二进制组件的各种反馈的可能后果。我们发现,当每个BH周围的minidisks变得比背景热的三倍,BBH轨道演化开关从膨胀到收缩。通过分析引力力矩的分布,我们发现这种方向的变化是由微盘螺旋的减弱及其对双星的正力矩驱动的。我们的研究结果突出了热力学在BBH周围的重要作用及其对轨道演化的影响,表明活动星系核盘可能是BBH合并的有效工厂。
2022-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
From starburst to quenching: merger-driven evolution of the star formation regimes in a shell galaxy
壳星系是一类潮汐扭曲星系,其特征是宽的同心弧,向外延伸到大的银河系中心距离,具有尖锐的外缘。最近对NGC 474突出外壳中的年轻大质量星团的观测表明,这样的系统拥有恒星形成的极端条件。在本文中,我们提出了一个流体动力学模拟的星系合并和它的转变成一个壳星系。我们分析了恒星形成活动如何随时间、系统内的位置而演变,以及恒星形成的物理条件是什么。在相互作用过程中,出现了过量的致密气体,引发了恒星爆发,即恒星形成率提高,耗尽时间缩短。恒星的形成与高分子气体部分的区域相吻合,例如星系核,螺旋臂,偶尔在合并的早期阶段的潮汐碎片。潮汐的相互作用将恒星分散成一个恒星球状体,而气体冷却下来,重新形成一个圆盘。合并后的形态转变稳定了气体,从而抑制了恒星的形成,而不需要来自活动星系核的反馈。这种演变显示出相似之处,在高红移的紧凑淬火球体的压缩方案,但没有一个长的红色块金阶段。壳层出现在合并后,在淬火阶段,这意味着他们不主机原位恒星形成所需的条件。结果表明,壳层形成合并可能是将蓝色晚型星系转变为红色和死亡早型星系的过程的一部分。
2022-10-28 astro-ph.GA
The supermassive black hole merger driven evolution of high-redshift red nuggets into present-day cored early-type galaxies
通过N体并合模拟,证明超大质量黑洞(SMBHs)是高红移红块星系演化成局部有核早型星系(ETGs)的关键,能同时解释低密度核形成、质量亏损、半质量尺寸快速演化及轨道结构变化。
2024-11-18 astro-ph.GA
Death by Impact: Evidence for Merger-Driven Quenching in a Collisional Ring Galaxy at Cosmic Noon
University College London(伦敦大学学院)
研究发现碰撞环星系中合并驱动的淬火过程,通过恒星爆发与快速淬火的关联,揭示了相互作用对星系演化的影响。
2025-11-21 astro-ph.GA
Major Mergers Host the Most Luminous Red Quasars at z ~ 2: A Hubble Space Telescope WFC3/IR Study
我们利用哈勃空间望远镜WFC 3近红外照相机对11个明亮的尘埃变红类星体样本的宿主星系进行了成像,这些样本位于z ~ 2 --宇宙中黑洞生长和恒星形成的高峰时期--以检验星系及其核黑洞共同演化的合并驱动图像。红色类星体来自FIRST+2 MASS红色类星体调查和一个更新,更深的UKIDSS+FIRST样本。这些尘埃变红的类星体是宇宙中所有红移下最明亮的类星体,可能代表了合并驱动的黑洞增长场景中的尘埃清除过渡阶段。在静止坐标系可见光中探测宿主星系,HST图像显示,这些类星体中有8/10具有活跃的合并宿主,而一个源被沿着视线的低红移星系所干预。我们使用参数Sersic拟合以及非参数估计(基尼系数,M_{20}和不对称性)研究类星体宿主的形态学特性。它们的性质是异质的,但与局部合并系统(如超铝红外星系)的最极端形态基本一致。红色类星体的光度范围为log(L_bol)= 47.8 - 48.3(erg/s),其活动星系核宿主的合并分数与z=2时活动星系核发光活动的合并驱动模型一致,这支持了发光类星体和星系通过引发恒星形成和黑洞生长的主要合并共同演化的观点。
2015-04-08 astro-ph.GA
Forming early-type galaxies without AGN feedback: a combination of merger-driven outflows and inefficient star formation
调节星系内部可用的气体质量是通过流入和流出之间的微妙平衡进行的,但也通过恒星形成引起的内部气体耗尽进行的。与此同时,恒星反馈是驱动强烈外流的内部引擎。由于恒星形成和恒星反馈都是小尺度现象,我们需要一个现实的和预测的亚网格模型。我们描述了RAMSES程序中基于气体湍流的超新星动量反馈和恒星形成的实现。对于恒星的形成,我们采用所谓的多自由落体模型。由此产生的恒星形成效率可以显著小于或大于传统选择的$1\%$值。我们应用这些新的数值模型的原型宇宙学模拟的一个大规模的晕,其特点是一个主要的合并,导致早期型星系的形成,而不使用AGN反馈。我们发现,反馈模型提供了一阶机制调节恒星和重子的内容在我们的模拟星系。在高红移时,合并事件将气体推到大密度和大湍流速度色散,使得效率接近$10\%$,导致大SFR。我们发现小分子气体耗尽的时间在星爆,在完美的协议与观测。此外,在后期,星系变得静止,效率明显小于$1\%$,导致小的SFR和长的分子气体耗尽时间。
2021-02-16 astro-ph.GA
The Merger-Driven Origin of the Vast Extended Stellar Disc Around the Andromeda Galaxy
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯坦大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Observatoire de Paris(巴黎天文台);PSL Research University(PSL研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理研究所);University Observatory Munich (USM)(慕尼黑大学天文台)
研究仙女座星系近期富含气体的大质量合并事件,用N体流体动力学模拟,对比模型粒子与星系盘中解析示踪剂,揭示合并对星系盘的影响,如使其变热、不对称、伸展等。
2026-07-02 astro-ph.GA
Interacting galaxies in the IllustrisTNG simulations -- II: Star formation in the post-merger stage
星系合并是一个重大的演化转变,其影响已被大量的观测和数值模拟所证实。然而,大多数以前的模拟都使用理想化的,孤立的,二进制合并,并没有在大型宇宙学模拟中研究星系合并的统计样本的重大进展。我们提出了一个样本的27,691合并后(PM)星系($0\le z \le 1$)确定从IllustrisTNG:宇宙学,大盒子,磁流体动力学模拟套件。PM样本涵盖了广泛的合并和星系属性($M_\star$,$μ$,$f_\mathrm{gas}$)。我们表明,恒星形成(SF)PM表现出增强的恒星形成率(SFR)的平均因子为$\sim 2$,而被动PM没有显示统计增强。我们发现,SFR增强:(1)不依赖于红移,(2)与PM的恒星质量反相关,(3)与PM的祖先的气体分数相关。然而,SF PM显示出更强的增强,这可能指示其他过程正在起作用(例如,气相、反馈效率)。尽管SFR增强与合并质量比有轻度相关性,但更丰富的次要合并($0.1 \le μ< 0.3 $)仍贡献了总SFR增强的$\sim 50\%$。通过跟踪PM样本向前的时间,我们发现,星系合并可以驱动显着的SFR增强衰减超过$\sim 0.5$陀螺仪独立的合并质量比,虽然衰减时间尺度是依赖于模拟分辨率。最强的合并驱动的星暴星系在比它们的控制更快的时间尺度上进化为被动/淬火。
2020-02-12 astro-ph.GA
The XXL survey XV: Evidence for dry merger driven BCG growth in XXL-100-GC X-ray clusters
最亮星系团的生长与其宿主星系团的性质密切相关。我们提出的证据干合并的主要来源BCG质量增长在$z\lesssim1$在XXL 100最亮的集群样本。我们使用的全球红色序列,H $α$排放和平均恒星形成的历史表明,在样本中的BCGs具有恒星形成的水平相媲美的领域椭圆类似的恒星质量和红移。XXL 100最亮的星团平均质量低于其他X射线选择的样品,如LoCuSS或HIFLUGCS。样品中的少数星团显示出高的中心气体浓度,使得BCGs通过冷气体吸积形成恒星的增长效率低下。使用其主机集群的弛豫状态的措施,我们表明,BCGs增长的松弛收益。我们发现BCG恒星质量对应于弛豫系统中星系团总质量的相对恒定分数1\%\。我们还表明,在集群规模的合并事件,BCG恒星质量滞后于预期值从M $_{cluster}$ - M $_{BCG}$关系,但随后通过干合并的BCG和集群的吸积恒星质量朝着松弛状态的发展。
2016-08-03 astro-ph.GA
Elliptical (E) and ellicular (ES) galaxies in the M_bh-M_*,sph diagram, and a merger-driven explanation for the origin of ES galaxies, anti-truncated stellar discs in lenticular galaxies, and the Sersicification of E galaxy light profiles
本研究通过分析M_bh-M_*,sph图中椭盘与椭圆星系的分布,提出并合驱动的星系演化机制,解释了透镜状星系反截断盘、椭圆星系光轮廓塞西化等现象,为黑洞并合与引力波研究提供标度关系参考。
2025-01-17 astro-ph.GA
Not so windy after all: MUSE disentangles AGN-driven winds from merger-induced flows in rapidly-transitioning galaxies
本研究借助MUSE/VLT观测五个快速转变的星暴后星系,发现多数宽运动学成分并非AGN驱动风,而更可能来自并合引发的星系尺度流动,并提出NaID P-Cygni轮廓是更可靠的外流示踪剂。
2024-01-17 astro-ph.GA
MOSEL survey: JWST reveals major mergers/strong interactions drive the extreme emission lines in the early universe
基于JADES深场数据,研究发现z~3的极端发射线星系周围伴星系质量比显著偏高,表明强相互作用或重大并合驱动了早期宇宙的极端发射线现象。
2023-11-03 astro-ph.GA
The most-luminous heavily-obscured quasars have a high merger fraction: morphological study of WISE-selected hot dust-obscured galaxies
以前的研究表明,WISE选择的超亮,热尘埃遮蔽的星系(Hot DOG)是由高度尘埃遮蔽的,可能是康普顿厚度的AGN提供动力的。高遮蔽度为我们直接研究最亮活动星系核的宿主形态提供了一个很好的机会。我们使用哈勃太空望远镜/WFC 3成像分析了$z\sim3$的18个热狗的宿主形态。我们发现,热狗有一个高的合并分数($62\pm 14 \%$)。通过拟合表面亮度曲线,我们发现我们的Hot DOG样品中的Sérsic指数分布在2附近,这表明大多数Hot DOG具有转变形态。我们还利用红外SEDs分解得到了热狗样本的活动星系核辐射光度($\sim10^{14}L_\odot$)。导出的合并分数和活动星系核的热光度关系与基于变率的模型预测(Hickox et al. 2014)非常一致。在合并驱动的演化模型中,红外发光的活动星系核样品中的合并比例较高,而紫外光选择的、无遮蔽的活动星系核样品中的合并比例相对较低。最后,我们得出结论,热狗合并驱动,并可能代表了过渡阶段的大质量星系的演化过程中,从尘埃星爆为主的阶段转变为清晰的类星体阶段。
2016-05-02 astro-ph.GA
Galaxy mergers drive enhancements in ionization states
Minnesota Institute for Astrophysics, University of Minnesota(明尼苏达大学天体物理研究所);Department of Physics & Astronomy, University of Missouri-Kansas City(密苏里堪萨斯城大学物理与天文系);Missouri Institute for Defense & Energy(密苏里国防与能源研究所)
研究星系合并对电离态的影响,通过分析斯隆数字巡天数据,发现合并使\(\rm{O}_{32}\)增加,尤其在首次近心点通过后,低质量合并贡献大,表明合并增强电离态,还推断绿豌豆星系是低质量星系合并。
2026-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Major Mergers Mean Major Offset: Drivers of Intrinsic Scatter in The $M_{GCS}-M_h$ Scaling Relation for Massive Elliptical Galaxies
本研究测定了27个极超大质量椭圆星系的球状星团系统质量,发现大质量星系偏离GCS-晕质量关系与其GCS密度剖面陡峭程度呈负相关,主要由红色GC群体驱动,并指出少数重大并合是内禀散差的主要驱动因素。
2025-05-30 astro-ph.GA
Structural analysis of star-forming blue early-type galaxies: Merger-driven star formation in elliptical galaxies
低红移的恒星形成型蓝色早型星系可以用来研究局域宇宙中L $*$椭圆星系的恒星质量增长。我们希望了解这些被动演化的红色和死亡恒星系统中恒星形成的原因。恒星形成的燃料可以通过最近的吸积事件获得,如合并或飞越。这些事件的特征应该从星系图像的结构分析中显而易见。对55个成星蓝椭圆星系的SDSS $r$波段成像数据进行了结构分析,导出了星系的结构参数,分析了最佳拟合对表面亮度分布的残差,建立了星系的标度关系。我们发现,恒星形成的蓝色早型星系是膨胀主导的系统,轴比$>$ 0.5和表面亮度轮廓拟合Sersic轮廓指数($n$)大多数$>$ 2。23个星系被发现有$n$ $<$ 2;这些星系可能拥有一个圆盘组件。32个星系表面亮度轮廓拟合的残差图像显示了指示最近相互作用的结构特征。恒星形成的蓝椭圆星系遵循Kormendy关系,从结构分析上看具有正常椭圆星系的特征。有一个高光度星系显示相互作用的签名和高恒星形成率的一般趋势。在低红移的蓝色早型星系的恒星形成人口可能是正常的椭圆星系,可能经历了最近的气体丰富的小合并事件。一旦最近获得的燃料被消耗,这些星系中的恒星形成将停止,随后星系将演变为正常的早期星系。
2016-12-13 astro-ph.GA
Binary mergers in the centers of galaxies: synergy between stellar flybys and tidal fields
本研究首次探究星系中心核星团潮汐场与恒星飞掠对致密天体双体演化的联合效应,发现二者存在显著协同作用,可使并合率提升10-30倍,还能解除初始致密双体的相对论淬灭,拓展并合相空间。
2024-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
A merger-driven scenario for clumpy galaxy formation in the epoch of reionization: Physical properties of clumps in the FirstLight simulation
The University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), UT Institute for Advanced Study, The University of Tokyo(宇宙物理与数学 Kavli 研究所(WPI),UT 高等研究院,东京大学);Research Center for the Early Universe, School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学部早期宇宙研究中心)
通过FirstLight模拟研究再电离时期恒星合并驱动的星系团形成,发现星系团主要由恒星合并形成,具有不同年龄和恒星形成率特征。
2024-09-08 astro-ph.GA
Gravitational Wave Driven Mergers and Coalescence Time of Supermassive Black Holes
研究了初始嵌入合并星系中心的超大质量黑洞(SMBH)从星系合并开始到合并的演化过程。我们进行了大量的直接N体模拟与三个不同的斜率的中央恒星尖点和不同的随机种子。后牛顿条款高达3.5阶用于驱动SMBH二进制的相对论性制度的演变。研究了SMF对硬化速率和聚结时间的影响。我们发现,SMBH二进制合并以及在十亿年内,当我们的模型被缩放到一个陡峭的尖点在低红移的星系。在这里,更高的中心密度提供了更大的恒星供应,以有效地从SMBH双星轨道中提取能量,并将其缩小到引力波(GW)发射占主导地位的阶段,从而导致SMBH的合并。合并的模型与浅尖点,是代表巨大的椭圆星系的中心核心的结果在较低的效率提取的二进制轨道能量,由于较低的恒星密度的中心。然而,在这样的星系合并中,SMBH双星的高偏心率值确保了GW发射占主导地位的相位集在更早的半长轴的较大值。这有助于补偿在恒星相遇阶段的能量提取效率较低,导致在双星形成后约一个Gyr内合并SMBH。此外,我们见证了合并残余物中的质量偏析,导致SMBH二元硬化率提高。我们表明,至少在尖状低质量星系的合并的最后阶段将与GW探测器eLISA观察。
2018-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
A rapid channel for the collisional formation and gravitational wave driven mergers of supermassive black hole seeds at high redshift
受JWST高红移恒星形成观测启发,研究通过BIFROST模拟发现低金属丰度星团中恒星碰撞可快速形成大质量中等质量黑洞,其并合是高红移超大质量黑洞种子形成的快速通道,为下一代引力波探测提供了目标信号。
2025-09-05 astro-ph.GA
Merger driven star-formation activity in Cl J1449+0856 at z=1.99 as seen by ALMA and JVLA
我们使用ALMA和JVLA观测的星系团CI J1449+0856在z=1.99,为了研究如何尘埃遮蔽的恒星形成,ISM内容和活动星系核活动与环境和星系的相互作用在高z集群组装的关键阶段。我们目前的探测$^{12}$ CO的多个跃迁,以及尘埃连续辐射检测从11个星系的核心Cl J1449+0856。我们测量的气体激发特性,恒星形成率,气体消耗的时间尺度和气体恒星质量比的星系。我们发现的证据表明,一个大部分的星系与高激发分子气体,贡献$>$ 50%的总SFR在集群核心。我们将这些结果与场星系的预期进行比较,并得出结论,环境影响强烈增强了该星系团中激发星系的比例。我们发现星系的气体库中缺乏分子气体,这意味着星团核心的恒星形成效率(SFE)很高,并且发现所有星系的气体耗尽时间尺度$τ$ <0.1-0.4 Gyrs。有趣的是,我们没有看到在星系团中增加特定恒星形成率(sSFR)的证据,尽管它们具有高的SFE和气体激发。我们发现了大量的合并在集群核心的证据,贡献了很大一部分的核心的总恒星形成相比,在该领域的预期。我们的结论是环境对星系激发的影响与星系团核心的高速率星系合并,相互作用和活动星系核有关。
2018-05-24 astro-ph.GA
Exploring the Impact of Galactic Interactions and Mergers on the Central Star Formation of APEX/EDGE-CALIFA Galaxies
本研究利用 APEX/EDGE-CALIFA 的 236 个星系数据,发现星系相互作用与并合会增加中心分子气体比例,且恒星形成效率变化是中心恒星形成增强或抑制的主因,但正在并合星系例外。
2023-06-06 astro-ph.GA
Merger-driven evolution of the effective stellar initial mass function of massive early-type galaxies
早型星系的恒星初始质量函数(IMF)是原地形成的恒星布居的IMF和吸积的恒星星族的IMF的组合。作为一个可观察的有效IMF $α_{IMF}$,定义为一个星系的真实恒星质量和恒星质量之间的比率推断假设萨尔彼得IMF,我们提出了一个理论模型,其演变的结果干合并。我们使用一个简单的干合并演化模型,宇宙学$N$体模拟的基础上,与经验激励的IMF处方作出预测的大规模早期型星系的有效IMF如何从$z=2$到$z=0$的变化。我们发现,个别星系的IMF归一化随着时间的推移变得更轻。在固定的速度色散,$α_{IMF}$被预测为常数与红移。尽管系统性的不确定性阻止了一个结论性的声明,但目前对国际货币基金组织演变的限制与这一预测有点紧张。$α_{IMF}$与恒星质量的相关性随时间变浅,而$α_{IMF}$与速度色散的相关性在干合并中基本保持不变。我们还发现,干合并可以混合依赖的IMF恒星质量和速度色散,使其具有挑战性的推断,从$z=0$观测全球银河系的属性,什么是最初与IMF耦合的量。
2016-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Merger Rates of Supermassive Black Holes and Galaxies with Gravitational Waves
本研究提出结合LISA模拟探测与PTA约束的框架,推断星系与超大质量黑洞并合率,发现事件数量与延迟时间对约束至关重要,长延迟使吸积主导高红移质量增长。
2025-08-01 astro-ph.GA
A Simulation Driven Deep Learning Approach for Separating Mergers and Star Forming Galaxies: The Formation Histories of Clumpy Galaxies in all the CANDELS Fields
能够区分最近经历了重大合并事件的星系,或者正在经历激烈的恒星形成,对于我们理解星系的形成和演化至关重要。因此,我们已经开发了一个基于卷积神经网络(CNN)的机器学习框架,使用来自IllustrisTNG 100的160,000张模拟图像的数据集将恒星形成星系与合并后的星系分开,这些图像类似于哈勃望远镜观察到的星系深度成像。我们通过开发一种新的方法来处理拥挤领域中邻近污染源的复杂性,并根据重叠源和背景通量定义质量控制限制,从而改进了以前的机器学习方法。我们的管道成功地将合并后的恒星从当时的IllustrisTNG $80\%$中分离出来,与使用星系的不对称性($A$)进行分类相比,这至少提高了25%。与测量的Sérsic配置文件相比,我们表明,恒星形成星系在CANDELS领域主要是盘为主的系统,而合并后显示的分布过渡盘的膨胀为主的星系。通过这些新的测量,我们追踪了宇宙中不对称星系之间的后合并率,发现从$z=0.5$的$20\%$增加到$z=2$的$50\%$。此外,我们没有找到强有力的证据表明,上述恒星形成主序(SFMS)的散射可以归因于主要的合并后。最后,我们使用我们的新方法来更新我们以前的星系合并率$\mathcal{R} = 0.022 \pm 0.006 \times (1+z)^{2.71\pm0.31}$的测量
2022-04-12 astro-ph.GA astro-ph.IM
Merger-driven infall of metal-poor gas in luminous infrared galaxies: a deep dive beneath the mass-metallicity relation
针对77个亮红外星系,利用星云状IR线新诊断方法穿透尘埃测定化学丰度,发现大多数星系仍遵循质量-金属丰度关系,但4个并合后期极端恒星形成率星系因大规模贫金属气体涌入出现金属丰度严重偏低,挑战了经典气体平衡假说。
2023-06-26 astro-ph.GA
Jet-ISM Interaction and Multi-channel AGN Feedback in the Post-merger Galaxy 4C+29.30
Xiamen University(厦门大学);Nanjing University(南京大学);Nanjing Normal University(南京师范大学)
通过多波段分析,揭示后并合星系4C+29.30中同时存在辐射驱动的星系尺度外流和喷流驱动的局部激波,证明多种AGN反馈通道可同时运行。
2026-06-24 astro-ph.GA
Beyond Hierarchical Mergers: Accretion-Driven Origins of Massive, Highly Spinning Black Holes in Dense Star Clusters
Northwestern University(西北大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
针对GW231123事件揭示的大质量高自旋黑洞起源问题,研究提出吸积驱动通道:致密星团中黑洞与恒星碰撞吸积碎片可增长至~200M⊙,形成高自旋双星,为GW231123类系统提供自然起源,且与层级并合通道特征不同。
2025-11-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dry mergers and the size evolution of early-type galaxies
干(即无耗散)合并已被认为是观测到的早型星系(ETG)尺寸演化的主要驱动力。这种机制的实际作用受到ETG的局部恒星质量-尺寸关系的紧密性的质疑。结合这个观测到的标度律和简单的合并模型,我们得出以下结论:1)局部大质量ETG可以通过干合并组装最多~45%的恒星质量; 2)这种情况需要极端的微调。
2011-09-08 astro-ph.GA
Dynamics of low-mass black hole seeds in the BRAHMA simulations using subgrid-dynamical friction: Impact on merger-driven black hole growth in the high redshift Universe
本文在 BRAHMA 高红移宇宙学模拟中引入亚网格动力学摩擦模型,发现其使黑洞并合率较重定位方案降低4–10倍,并合主导早期黑洞增长。
2025-06-10 astro-ph.GA
The rise and fall of stellar discs across the peak of cosmic star formation history: mergers versus smooth accretion
从一个国家的最先进的宇宙流体动力学模拟,地平线-AGN星系合并树,我们进行了统计研究如何合并和平滑吸积驱动星系的形态特性以上$z > 1$。更具体地说,我们研究恒星的密度,有效半径和形状参数来自惯性张量取决于合并不同的质量比。我们发现了强有力的证据表明,在宇宙时间内,平滑的吸积往往会使小星系变平,从而形成盘。另一方面,合并,而不仅仅是主要的合并,表现出膨胀和破坏恒星盘的倾向,证实了椭圆星系的起源。我们还发现,椭圆星系更容易通过合并比盘星系的尺寸质量演化$r \prop M^{1.2}$而不是$r \prop M^{-0.5} - M^{0.5}$取决于合并质量比的大小增长。气体含量驱动的大小质量的演变,由于合并与气体贫星系$r \prop M^2$比气体丰富的星系$r \prop M$更快的大小增长。
2015-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble-Lemaître fragmentation and the path to equilibrium of merger-driven cluster formation
讨论了一种新的生成年轻子结构星团自相干初始条件的方法。一个均匀系统的膨胀允许恒星的子结构(团块)通过绝热冷却从碎片模式生长。我们把系统的质量元素作为恒星,选择根据萨尔彼得质量函数,和时间演化进行碰撞N体积分。该过程允许在团块的空间分布和底层速度场之间创建完全相干的关系。冷却是由引力场驱动的,就像宇宙学中的哈勃-勒梅特流一样。碎片的配置有一个“分形”的几何形状,但与自生的速度场和质量分布。我们比较的恒星星族在团块的流体动力学模拟得到的特性,并发现两者之间的恒星含量和空间质量分离的程度显着的对应关系。在碎片配置中,IMF功率指数比场恒星星族低约0.3,与银河系中的观测结果一致。我们在时间上跟踪了完全碎裂和亚维里组态的动力学演化,发现了一个软坍缩,迅速导致了平衡(对于一个~ 10^4 Msun的系统,时间尺度为100万年)。低浓度平衡意味着包括大质量恒星在内的动力学演化不太可能引起直接碰撞和奇异天体的形成。已经从合并团块中喷射出来的低质量恒星在最终的星团中耗尽,这些星团具有头重脚轻的恒星质量函数。
2016-03-29 astro-ph.GA
Pulsation-driven mass loss from massive stars behind stellar mergers in metal-poor dense clusters
最近发现的高红移(z > 6)超大质量黑洞(SMBH)有利于原星系中大质量种子黑洞的形成。一种可能的情况是在致密的星团中通过失控的恒星碰撞形成~ 1 e3 - 1 e4 Msun的大质量恒星,留下大质量的BH而没有显著的质量损失。我们研究了零龄主序星(ZAMS)质量Mzams/Msun = 300-3000和金属丰度Z/Zsun = 0-0.1的大质量恒星的脉动不稳定性,并讨论了脉动驱动的质量损失是否阻止了大质量BH的形成。在MS阶段,由ε机制激发的脉动不稳定性在~ 1 e3 yr内增长。随着恒星质量和金属丰度的增加,质量损失率增加到<1 e-3 Msun/yr。在红超巨星(RSG)阶段,不稳定性主要由氢电离区的κ机制激发,在10年内增长较快,其质量损失率几乎与金属丰度无关,分布在1 e-3- 1 e-2 Msun/yr之间。进行恒星结构的计算,包括由于脉冲驱动的风的反馈,我们发现,恒星模型的Mzams/Msun = 300-3000可以留下残余BH大于~ 200-1200 Msun。我们的结论是,大规模合并产品可以在z > 6时观察到巨大的SMBH。
2020-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
StAGE: Stellar Archaeology-driven Galaxy Evolution II. Binary Black Hole Mergers in Quiescent Galaxies and their Star-forming Progenitors
SISSA(斯issa国际高等研究院);INFN-Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU(理论物理学前沿研究所);INAF-IRA(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Univ. Heidelberg(海德堡大学);Univ. of Trento(特伦托大学);INAF-OAR(意大利国家天体物理研究所阿斯科利山天文台)
本文应用恒星考古学驱动的星系演化框架StAGE,研究宁静星系及其前身中的双黑洞并合率与引力波背景,发现其贡献可观但与LVK观测存在张力,并预测随机背景可被未来探测器探测。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Merger Driven or Internal Evolution? A New Morphological Study of Tidal Disruption Event Host Galaxies
The University of Hong Kong(香港大学);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学天文及天体物理研究所);International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Tsinghua University(清华大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);CUHK Shenzhen Research Institute(香港中文大学(深圳)研究院);University of Victoria(维多利亚大学);University of Nottingham(诺丁汉大学);University of Hawaii(夏威夷大学)
通过形态分析和机器学习合并分类器,发现潮汐瓦解事件宿主星系缺乏近期合并迹象,但绿谷宿主星系中棒状或环状结构比例更高,表明棒驱动长期演化主导其近期演化。
2026-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The growth of disks and bulges during hierarchical galaxy formation. I: fast evolution vs secular processes
我们提出了一个理论模型的质量,角动量和星系盘和隆起的大小的演变,我们将其实施到半解析星系形成代码SAGE。该模型遵循长期和暴力的演化通道,包括平滑吸积,磁盘不稳定性,小和大合并。我们发现,我们的配方与层次聚类相结合,产生两个不同的人口的凸起:合并驱动的凸起,类似于经典的凸起和椭圆,和不稳定性驱动的凸起,类似于世俗(或伪)凸起。该模型主要再现了气体盘和恒星盘的质量-尺寸关系、椭圆星系质量-尺寸关系的演化、Faber-Jackson关系以及经典和长期膨胀的星等-色图。该模型预测只有一个小的重叠合并驱动和不稳定性驱动的组件在同一个星系,并预测不同的凸起类型作为星系质量和磁盘分数的函数。在给定的光度下,膨胀类型也会影响恒星的形成速率和颜色。该模型预测人口合并驱动的红色椭圆星系,占主导地位的低质量和高质量的两端的星系人口,并跨越所有的动力学年龄;合并驱动的鼓包在磁盘星系的动力学年龄,并不干扰后续的恒星形成组件的演变。不稳定性驱动的膨胀在中等星系质量的人口中占主导地位,特别是在巨大的磁盘中。模型绿谷是专门由不稳定驱动的凸出主机。通过本实施的质量吸积的历史是可感知的星系结构,形态和颜色。
2016-04-20 astro-ph.CO astro-ph.GA